高中化學必修2資料：5-1-2 硫酸 練習1（解析版）

第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第1節(jié)硫及其化合物第2課時硫酸1．區(qū)別濃硫酸和稀硫酸，既簡單又可靠的方法是()A．與銅片反應(yīng)B．與石蕊溶液反應(yīng)C．用玻璃棒各蘸少許涂在紙上D．加入鋅片看是否有氣體生成【答案】C【解析】濃硫酸具有脫水性，涂在紙上，使其變黑色，稀硫酸涂在紙上無明顯變化。2．下列現(xiàn)象和用途中，濃硫酸表現(xiàn)脫水性的是()A．實驗室制取氯氣時濃硫酸作干燥劑B．濃硫酸加到蔗糖中，蔗糖變黑C．濃硫酸加到膽礬上，藍色晶體變?yōu)榘咨勰〥．濃硫酸在常溫下使Fe、Al鈍化【答案】B【解析】區(qū)別濃硫酸的脫水性和吸水性，要看原物質(zhì)中是否有水分子。一般來說，脫水性是對有機物質(zhì)而言，其中的氫、氧兩種元素按原子個數(shù)比2∶1即以H2O的形式脫去，無機物質(zhì)失水一般為吸水性，如CuSO4·5H2O失去結(jié)晶水，C不正確；A中濃硫酸表現(xiàn)吸水性；D中濃硫酸表現(xiàn)強氧化性；只有B中濃硫酸表現(xiàn)脫水性。3．用下圖所示實驗裝置(夾持儀器已略去)探究銅絲與過量濃硫酸的反應(yīng)。下列實驗不合理的是()A．上下移動①中銅絲可控制SO2的量B．②中選用品紅溶液驗證SO2的生成C．③中選用NaOH溶液吸收多余的SO2D．為確認CuSO4生成，向①中加水，觀察顏色【答案】D【解析】因為①中含有大量濃硫酸，所以應(yīng)該冷卻后把①中上層溶液慢慢倒入盛有水的燒杯中，D錯誤。4．下列對濃硫酸的敘述正確的是()A．常溫下，濃硫酸與鐵、鋁不反應(yīng)，所以鐵質(zhì)、鋁質(zhì)容器能盛放濃硫酸B．濃硫酸具有強氧化性，SO2、H2、CO具有還原性，故濃硫酸不能干燥SO2、H2、COC．濃硫酸和銅片加熱既表現(xiàn)出酸性，又表現(xiàn)出氧化性D．濃硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)制取SO2時，濃硫酸表現(xiàn)出強氧化性【答案】C【解析】常溫下，濃硫酸與Fe、Al發(fā)生“鈍化”屬于化學變化，A項不正確；濃H2SO4與SO2、H2、CO不反應(yīng)，可以作干燥劑，B項不正確；銅與濃硫酸在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)，部分H2SO4被還原生成SO2，起氧化劑的作用，還有一部分H2SO4生成CuSO4，起酸的作用，C項正確；實驗室中用濃硫酸與固體亞硫酸鈉反應(yīng)來制取二氧化硫，在兩種反應(yīng)物中硫元素處于相鄰價態(tài)，根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律知，它們之間是不可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)的，應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)，其原理是用難揮發(fā)性酸制易揮發(fā)性酸，強酸制弱酸，因而在此反應(yīng)中濃硫酸體現(xiàn)的是難揮發(fā)性和酸性，D項不正確。5．在如下圖所示的實驗中，實驗開始一段時間后，對看到的現(xiàn)象敘述錯誤的是()A．蘋果塊會干癟B．膽礬晶體表面“有白斑”C．小試管內(nèi)有晶體析出D．pH試紙變紅【答案】D【解析】濃硫酸具有較強的吸水性、脫水性和強氧化性，因此將蘋果塊、膽礬晶體和飽和硝酸鉀溶液在題中圖示裝置中放置一段時間后，濃硫酸會吸收它們中的水分，使蘋果塊萎縮，膽礬晶體變?yōu)榘咨臒o水硫酸銅，飽和硝酸鉀溶液中析出晶體。D項pH試紙在濃硫酸中先變紅后變黑，因濃硫酸具有極強的氧化性和脫水性，能使pH試紙?zhí)炕兒凇?．濃硫酸和2mol·L－1的稀硫酸，在實驗室中敞口放置。它們的質(zhì)量和放置天數(shù)的關(guān)系如圖。分析a、b曲線變化的原因是()A．a(chǎn)升華、b冷凝 B．a(chǎn)揮發(fā)、b吸水C．a(chǎn)蒸發(fā)、b潮解 D．a(chǎn)冷凝、b吸水【答案】B【解析】本題考查學生對濃、稀硫酸在吸水與其中水分揮發(fā)的差異。在兩種溶液中都存在吸水和水分揮發(fā)兩個過程，只不過在濃硫酸中以吸收水分為主，溶液質(zhì)量增加；而2mol·L－1稀硫酸中以水分揮發(fā)為主，質(zhì)量減小。7．如圖所示，小試管內(nèi)盛有約3mL飽和硫酸銅溶液，與錐形瓶連通的U形管內(nèi)盛有少量水(為便于觀察，預(yù)先染成紅色)。沿小試管內(nèi)壁小心地慢慢倒入約3mL濃硫酸靜置片刻，不可能觀察到的現(xiàn)象是()A．小試管內(nèi)液體分兩層，上層藍色，下層無色B．U形管內(nèi)左邊液面下降，右邊液面升高C．有少量白色固體析出D．有少量藍色固體析出【答案】D【解析】濃H2SO4的密度大于飽和CuSO4溶液的密度，濃硫酸在下層呈無色；濃H2SO4具有強吸水性，導致CuSO4飽和溶液中水量減少，有膽礬晶體析出，同時膽礬中的水又被濃H2SO4吸收，所以看到有白色固體析出而不是藍色固體。8．用硫及其化合物制硫酸有下列三種反應(yīng)途徑，某些反應(yīng)條件和產(chǎn)物已省略。下列有關(guān)說法不正確的是()途徑①：Seq\o(→,\s\up7(濃HNO3))H2SO4途徑②：Seq\o(→,\s\up7(O2))SO2eq\o(→,\s\up7(O2))SO3eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4途徑③：FeS2eq\o(→,\s\up7(O2))SO2eq\o(→,\s\up7(O2))SO3eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4A．途徑①的反應(yīng)中體現(xiàn)了濃HNO3的強氧化性B．途徑②③的第二步反應(yīng)在實際生產(chǎn)中可以通過增大O2的濃度來降低成本C．由途徑①②③分別制取1molH2SO4，理論上各消耗1molS，各轉(zhuǎn)移6mole－D．途徑②③比途徑①污染相對小且原子利用率高，更能體現(xiàn)“綠色化學”的理念【答案】C【解析】途徑①屬于濃硝酸和非金屬單質(zhì)的反應(yīng)，表現(xiàn)了濃硝酸的強氧化性，A項正確；途徑②③的第二步反應(yīng)為可逆反應(yīng)，通過增大O2的濃度來提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率，降低成本，B項正確；由途徑①②分別制取1molH2SO4，理論上各消耗1molS，各轉(zhuǎn)移6mole－，而途徑③轉(zhuǎn)移7.5mole－，C項錯誤。9．(1)寫出濃硫酸與木炭粉在加熱條件下反應(yīng)的化學方程式____________________________。(2)試用上圖所示各裝置設(shè)計一個實驗，驗證上述反應(yīng)所產(chǎn)生的各種產(chǎn)物。這些裝置的連接順序(按產(chǎn)物氣體從左至右的流向)是________→________→________→________(填裝置的編號)。(3)實驗室可觀察到裝置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色，A瓶溶液的作用是________________________________________________________________________，B瓶溶液的作用是________________________________________________________，C瓶溶液的作用是_____________________________________________________。(4)裝置②中所加的固體藥品是________，可驗證的產(chǎn)物是________，確定裝置②在整套裝置中的位置的理由是_________________________________________________________。(5)裝置③中所盛溶液是________，可驗證的產(chǎn)物是________?！敬鸢浮?1)C＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2＋2SO2＋2H2O(2)④②①③(3)驗證SO2的存在充分吸收SO2驗證SO2是否已被吸收完全(4)無水硫酸銅水由于產(chǎn)物通過①③時會帶出水蒸氣，所以②必須放在①③之前(5)澄清的石灰水CO2【解析】C與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)：C＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2＋2H2O。反應(yīng)中的生成物有三種：SO2、CO2、H2O。在檢驗這三種產(chǎn)物時要避免相互干擾，如檢驗CO2時一般用澄清石灰水，而SO2也會使澄清的石灰水變渾濁，所以在檢驗CO2之前必須先除去SO2；同時，在氣體通過水溶液后，水蒸氣會隨之帶出，所以必須在通過水溶液之前檢驗水的存在，由上分析可知裝置的連接順序是④→②→①→③。10．某化學興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應(yīng)，用如圖所示裝置進行有關(guān)實驗。實驗中某同學將ag銅片和12mL18mol·L－1的濃硫酸放入圓底燒瓶中加熱，直到反應(yīng)完畢，最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有一定量的H2SO4和Cu剩余。請回答：(1)請寫出Cu與濃硫酸反應(yīng)的化學方程式：__________________________________。(2)裝置E中試管D內(nèi)盛品紅溶液，當C中氣體收集滿后，D中有可能觀察到的現(xiàn)象是____________________________________________。實驗裝置E中D有可能造成環(huán)境污染，試用最簡單方法加以解決(實驗用品自選)____________。裝置B的作用是儲存多余的氣體。當D處有明顯現(xiàn)象后，關(guān)閉旋塞K，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有氣體產(chǎn)生，此時B中現(xiàn)象是________________________________。B中應(yīng)放置的液體是________(填字母)。A．飽和Na2SO3溶液 B．酸性KMnO4溶液C．濃溴水 D．飽和NaHSO3溶液(3)問題討論：為什么有一定量的余酸還未能使Cu完全溶解。你認為原因是_____________________________。足量下列藥品能夠用來證明反應(yīng)結(jié)束后的燒瓶中的確有余酸的是________(填字母)。A．Fe B．BaCl2溶液C．Ag D．Na2CO3溶液(4)實驗中該同學向A中反應(yīng)后溶液中通入一種氣體單質(zhì)，使銅片全部溶解且僅生成硫酸銅溶液，請問該氣體單質(zhì)是__________(填名稱)，反應(yīng)的化學方程式是____________?！敬鸢浮?1)Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O(2)品紅溶液褪色用浸有NaOH溶液的棉花團塞在試管口試劑瓶中液面下降，長頸漏斗中液面上升D(3)隨著H2SO4的消耗，濃H2SO4濃度逐漸變稀，稀硫酸與銅不反應(yīng)AD(4)氧氣2Cu＋2H2SO4＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuSO4＋2H2O【解析】(1)Cu與濃H2SO4反應(yīng)需加熱。(2)SO2能使品紅溶液褪色，為防止環(huán)境污染，可用的簡單方法是用浸有NaOH溶液的棉花團塞在試管口，則SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O。關(guān)閉K裝置內(nèi)氣體壓強增大，B廣口瓶內(nèi)液面下降，長頸漏斗內(nèi)液面上升。B中的液體應(yīng)不能與SO2反應(yīng)，而且要防止SO2的溶解。A項，Na2SO3＋H2O＋SO2=2NaHSO3；B項，KMnO4氧化SO2；C項，Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4；D項，SO2難溶于飽和NaHSO3溶液。應(yīng)選D。(3)